Atmosférický tlak je sila, ktorou stĺpec vzduchu tlačí na jednotkový povrch predmetov a zeme. Koľko kilogramov ovplyvňuje 1 štvorcový centimeter? Normálne Atmosférický tlak ovplyvňuje 1 centimeter štvorcový ľudského tela ako hmotnosť rovnajúcu sa 1,033 kilogramu. Ľudia však tento účinok nepociťujú, pretože všetka tekutina, ktorá je v tkanivách tela, obsahuje rozpustený vzduch, ktorý vyrovnáva vplyv atmosféry.
Každý z nás počul o takom zariadení, ako je barometer. Vďaka nemu môžete sledovať zmeny atmosférického tlaku, ako aj to, ako naň reaguje naše telo. Je známe, že sa neustále mení a čím vyššie vystúpime nad zemský povrch, tým nižší bude tlak. A práve naopak - čím hlbšie ideme do podzemia, tým vyšší je tlak.
Zmena atmosférického tlaku vedie k zmene množstva zrážok, sily a smeru vetra a kolísaniu teploty vzduchu. Napríklad pri prudkom poklese tlaku treba očakávať búrky, silné búrky a búrkový vietor... Ukazuje sa, že atmosférický tlak vedie k zmene počasia, čo následne ovplyvňuje naše zdravie a celkový stav. Kolísanie atmosférického tlaku počas roka je zvyčajne v rozmedzí od 20 do 30 mm a počas dňa - 4-5 mm. Ľudia s dobré zdravieľahko tolerujú takéto vibrácie. Ale tí, ktorí majú nejaké choroby, môžu ostro reagovať aj na miernu zmenu tlaku vzduchu. Napríklad s poklesom atmosférického tlaku môžu pacienti s hypertenziou dostať záchvat anginy pectoris a pacienti s reumatizmom - bolesťou kĺbov, ktoré sú postihnuté chorobou. U ľudí s nestabilnou psychikou sa môžu vyvinúť neopodstatnené pocity strachu a úzkosti, zmeny nálady a poruchy spánku.
Či zmena atmosférického tlaku ovplyvní ľudské telo, závisí výlučne od neho Všeobecná podmienka, prítomnosť určitých chorôb, schopnosť konkrétneho organizmu aklimatizovať sa. Meteosenzitivita najčastejšie postihuje ľudí, ktorí ju navštevujú len zriedka čerstvý vzduch sú zaneprázdnení duševnou prácou a sú sedaví. Preto musia v prvom rade zmeniť svoj životný štýl. Zdraví ľudia, ktorí vedú aktívny životný štýl, zmeny tlaku nepociťujú, to však neznamená, že sa ich to netýka. S tým musia počítať napríklad vodiči vozidiel, pretože pri prudkej zmene meteorologických podmienok môže u človeka dôjsť k zníženiu koncentrácie pozornosti. Čo môže viesť k negatívnym dôsledkom. Prepracovanosť alebo akákoľvek choroba výrazne znižuje zásoby nášho tela, preto má 40-75% pacientov meteosenzitivitu.
Normálny atmosférický tlak pre naše telo je 760 milimetrov ortuťový stĺpec... Ale ak hovoríme o Rusku, normálny atmosférický tlak je tu skôr zriedkavý. A môže za to úľava. Napríklad v nadmorskej výške 1 000 metrov nad morom má už atmosférický tlak zníženú hodnotu (asi 734 milimetrov ortuti). Preto ľudia, ktorí stúpajú nahor vysokou rýchlosťou, môžu dokonca stratiť vedomie v dôsledku náhlych zmien tlaku. Na tom istom mieste počas dňa sa tlak, aj keď nie výrazný, tiež mení. Zvyčajne v noci teplota klesá a tlak stúpa. A to je úplne normálne. Ľudia však takéto výkyvy nepociťujú, keďže sú v rozmedzí 1-2 milimetrov ortuti. Dá sa tiež nazvať prirodzeným, že v oblasti pólov je amplitúda zmeny atmosférického tlaku väčšia, preto sú jeho rozdiely výraznejšie.
Ľudia sa dokážu prispôsobiť úplne čomukoľvek. Ak teda žijete v oblasti s nízkym krvným tlakom, nemusíte panikáriť. Akýkoľvek tlak možno podľa lekárov nazvať normálnym, ak nemá zjavný deštruktívny účinok na naše telo. Všetko je to o adaptácii. Často môžete počuť názor, že normálny atmosférický tlak je 750-765 milimetrov ortuti, a to platí v domácich podmienkach.
Ak sa atmosférický tlak prudko zmení v priebehu 2-3 hodín v priebehu niekoľkých milimetrov, ľudia môžu pociťovať problémy s prácou srdca. To platí najmä pre ľudí, ktorí trpia arteriálnej hypertenzie... Môžu pociťovať slabosť, nevoľnosť, závraty a bolesti hlavy. Preto sa ľuďom, ktorí trpia meteorologickou závislosťou, odporúča používať tlakomery na sledovanie krvného tlaku. Ak pri každej zmene tlaku pociťujete bolesti hlavy, hrudníka, pravidelné zvyšovanie krvného tlaku, potom vám odporúčame vyhľadať radu odborníka, pretože tento stav si vyžaduje starostlivé preštudovanie.
Je známe, že naše telo oveľa horšie reaguje nie na konkrétne hodnoty (príliš nízky alebo príliš vysoký) atmosférický tlak, ale na jeho prudká zmena... Meteosenzitívni ľudia zároveň spravidla zažívajú nepríjemné pocity.
Predpokladá sa, že takmer polovica žien, ktoré žijú vo vyspelých krajinách, trpí zvýšenou meteosenzitivitou. Meteosenzitívnych mužov je menej – asi jedna tretina. Ľudia závislí od meteo sú najčastejšie náchylní na ochorenia srdca a krvných ciev, pľúc, ako aj endokrinné ochorenia. Ak ste aj vy meteorológ, tak netreba zúfať. Kontaktujte špecialistu a ten vám pomôže vybrať lieky, ktoré minimalizujú reakciu vášho tela na zmeny atmosférického tlaku.
Vzduch obklopujúci Zem má hmotnosť a napriek tomu, že hmotnosť atmosféry je asi miliónkrát menšia ako hmotnosť Zeme (celková hmotnosť atmosféry je 5,2 * 10 21 g a 1 m 3 vzduch v zemského povrchu váži 1,033 kg), táto masa vzduchu vyvíja tlak na všetky objekty na zemskom povrchu. Sila, ktorou vzduch tlačí na zemský povrch, sa nazýva atmosferický tlak.
Každého z nás tlačí stĺpec vzduchu o sile 15 ton.Takýto tlak dokáže rozdrviť všetko živé. Prečo to necítime? Vysvetľuje to skutočnosť, že tlak vo vnútri nášho tela sa rovná atmosférickému.
Teda vnútorné a vonkajší tlak sú vyrovnané.
Atmosférický tlak sa meria v milimetroch ortuti (mmHg). Na jej určenie použite špeciálny prístroj – barometer (z gréc. Baros – gravitácia, hmotnosť a metero – meriam). Existujú barometre bez obsahu ortuti a kvapaliny.
Bezkvapalinové barometre sú tzv aneroidné barometre(z gr. a - negatívna častica, nerys - voda, teda pôsobiaca bez pomoci kvapaliny) (obr. 1).
Ryža. 1. Aneroidný barometer: 1 - kovová skrinka; 2 - pružina; 3 - prevodový mechanizmus; 4 - šípka-ukazovateľ; 5 - mierka
Tlak vzduchu na hladine mora v zemepisnej šírke 45 ° a pri teplote 0 ° C sa bežne považuje za normálny atmosférický tlak. Atmosféra v tomto prípade tlačí na každý 1 cm 2 zemského povrchu silou 1,033 kg a hmotnosť tohto vzduchu je vyvážená stĺpcom ortuti vysokým 760 mm.
Hodnota 760 mm bola prvýkrát získaná v roku 1644. Evanjelista Torricelli(1608-1647) a Vincenzo Viviani(1622-1703) - žiaci geniálneho talianskeho vedca Galilea Galileiho.
E. Torricelli zatavil dlhú sklenenú trubicu s dielikmi na jednom konci, naplnil ju ortuťou a spustil do pohára s ortuťou (takto bol vynájdený prvý ortuťový barometer, ktorý dostal názov Torricelliho trubica). Hladina ortuti v skúmavke klesla, keď sa časť ortuti naliala do pohára a ustálila sa na 760 milimetroch. Nad stĺpcom ortuti, ktorý bol pomenovaný, sa vytvorila prázdnota Torricelliova prázdnota(obr. 2).
E. Torricelli veril, že tlak atmosféry na povrch ortuti v pohári je vyvážený hmotnosťou stĺpca ortuti v skúmavke. Výška tohto stĺpa nad hladinou mora je 760 mm Hg. čl.
Ryža. 2. Torricelliho skúsenosť
1 Pa = 10-5 bar; 1 bar = 0,98 atm.
Tlak vzduchu na našej planéte sa môže značne líšiť. Ak je tlak vzduchu vyšší ako 760 mm Hg. čl., potom sa uvažuje zvýšený, menej - znížená.
Keďže vzduch je so stúpaním nahor čoraz redší, atmosférický tlak klesá (v troposfére v priemere o 1 mm na každých 10,5 m stúpania). Preto pre územia nachádzajúce sa v rôznych výškach nad morom bude priemerná hodnota atmosférického tlaku. Napríklad Moskva leží v nadmorskej výške 120 m nad morom, takže priemerný atmosférický tlak pre ňu je 748 mm Hg. čl.
Atmosférický tlak počas dňa dvakrát stúpa (ráno a večer) a dvakrát klesá (popoludní a po polnoci). Tieto zmeny sú spojené so zmenou a pohybom vzduchu. Počas roka na kontinentoch je maximálny tlak pozorovaný v zime, keď je vzduch podchladený a zhutnený, a minimálny v lete.
Rozloženie atmosférického tlaku nad zemským povrchom má výrazný zonálny charakter. Je to spôsobené nerovnomerným zahrievaním zemského povrchu a v dôsledku toho zmenami tlaku.
Na zemeguli sú tri pásy s prevahou nízkeho atmosférického tlaku (minimá) a štyri pásy s prevahou vysokého atmosférického tlaku (maximy).
V rovníkových šírkach sa povrch Zeme silne ohrieva. Ohriaty vzduch expanduje, stáva sa ľahším, a preto stúpa nahor. V dôsledku toho sa v blízkosti zemského povrchu v blízkosti rovníka vytvorí nízky atmosférický tlak.
Na póloch vplyvom nízkych teplôt vzduch ťažší a klesá. Preto je na póloch atmosférický tlak zvýšený v porovnaní so zemepisnými šírkami o 60-65 °.
Vo vysokých vrstvách atmosféry je naopak nad horúcimi oblasťami tlak vysoký (hoci nižší ako na povrchu Zeme) a nad studenými oblasťami nízky.
Všeobecná schéma rozloženia atmosférického tlaku je nasledovná (obr. 3): pozdĺž rovníka sa nachádza pás nízky tlak; na 30-40 ° zemepisnej šírky oboch hemisfér - pás vysoký tlak; 60-70 ° zemepisnej šírky - zóny nízkeho tlaku; v polárnych oblastiach - oblastiach vysokého tlaku.
V dôsledku skutočnosti, že v miernych zemepisných šírkach Na severnej pologuli v zime atmosférický tlak nad kontinentmi prudko stúpa, pásmo nízkeho tlaku je prerušené. Pretrváva len nad oceánmi v podobe uzavretých oblastí nízkeho tlaku – islandského a aleutského minima. Nad kontinentmi sa naopak tvoria zimné maximá: ázijské a severoamerické.
Ryža. 3. Všeobecná schéma rozloženia atmosférického tlaku
V lete sa v miernych zemepisných šírkach severnej pologule obnovuje pás nízkeho atmosférického tlaku. Nad Áziou sa vytvára obrovská oblasť nízkeho atmosférického tlaku so stredom v tropických zemepisných šírkach - ázijské minimum.
V tropických zemepisných šírkach sú kontinenty vždy teplejšie ako oceány a tlak nad nimi je nižší. Preto nad oceánmi po celý rok existujú maximá: severný Atlantik (Azory), severný Tichý oceán, južný Atlantik, južný Tichomorie a juh Indie.
Linky, ktoré sú zapnuté klimatická mapa spájacie body s rovnakým atmosférickým tlakom, sa nazývajú izobary(z gréckeho isos – rovný a baros – ťažkosť, váha).
Čím bližšie sú izobary k sebe, tým rýchlejšie sa mení atmosférický tlak na vzdialenosť. Veľkosť zmeny atmosférického tlaku na jednotku vzdialenosti (100 km) je tzv barický gradient.
Na vznik pásov atmosférického tlaku v blízkosti zemského povrchu má vplyv nerovnomerné rozloženie slnečné teplo a rotácia zeme. V závislosti od ročného obdobia sú obe hemisféry Zeme ohrievané Slnkom rôznymi spôsobmi. To spôsobuje určitý pohyb pásov atmosférického tlaku: v lete - na sever, v zime - na juh.
Pre normálny atmosférický tlak je obvyklé merať tlak vzduchu na hladine mora v zemepisnej šírke 45 stupňov pri teplote 0 ° C. V týchto ideálnych podmienkach tlačí stĺpec vzduchu na každú oblasť rovnakou silou ako stĺpec ortuti vysoký 760 mm. Tento údaj je indikátorom normálneho atmosférického tlaku.
Atmosférický tlak závisí od výšky terénu nad hladinou mora. Na kopci sa ukazovatele môžu líšiť od ideálu, ale zároveň sa budú považovať za normu.
Vzhľadom na polohu Moskvy na kopci sa tu za normu tlaku považuje 747 - 748 mm stĺpca. V Petrohrade je normálny krvný tlak 753-755 mm Hg. Tento rozdiel sa vysvetľuje skutočnosťou, že mesto na Neve sa nachádza nižšie v porovnaní s Moskvou. V niektorých okresoch Petrohradu nájdete ideálny tlak 760 mm Hg. Pre Vladivostok je normálny tlak 761 mm Hg. A v horách Tibetu - 413 mm Hg.
Na pohodu človeka má vplyv prudké kolísanie atmosférického tlaku, t.j. zníženie alebo zvýšenie tlaku aspoň o 1 mm Hg do troch hodín
S poklesom tlaku je nedostatok kyslíka v krvi človeka, vyvíja sa hypoxia buniek tela a zvyšuje sa srdcový tep. Objavujú sa bolesti hlavy. V dýchacom systéme sú ťažkosti. Kvôli zlému prekrveniu môže človeka trápiť bolesť kĺbov, necitlivosť prstov.
Zvýšenie tlaku vedie k prebytku kyslíka v krvi a telesných tkanivách. Zvyšuje sa tón krvných ciev, čo vedie k ich kŕčom. V dôsledku toho je krvný obeh tela narušený. Zhoršenie zraku sa môže vyskytnúť vo forme vzhľadu "múch" pred očami, závratov, nevoľnosti. Náhle zvýšenie tlaku na veľké hodnoty môže viesť k prasknutiu ušného bubienka.
Ako keby moderný človek ani jeden sa nesnažil izolovať od prírody, ukázať sa ako nezávislá jednotka, životné prostredie má naňho vplyv. Toto bolo preukázané v dávnych dobách, hoci spojenie medzi blahobytom a atmosférickým tlakom nebolo okamžite preukázané.
Prečo sa to deje, aký atmosférický tlak sa považuje za normálny pre človeka?
Vzduch sa ľuďom dlho zdal ako niečo absolútne beztiaže, aj keď jeho tlak slúžil na celkom jasné účely: nafúknuť plachtu lode, spustiť prácu lopatiek mlyna. Len v polovici 17. storočia vynašiel študent Galilea barometer - zariadenie, ktoré umožňuje sledovať kolísanie vzduchu. Vtedy sa ukázalo, že na každý štvorcový centimeter povrchu Zeme tlačí vzduch silou 1,033 kg, a ak vezmeme do úvahy veľkosť tela, potom asi 16 000 kg vzduchu vyvíja tlak na človeka každý deň. Nepohodlie nevzniká len preto, že daný objem je rozložený rovnomerne a navyše naráža na odpor zvnútra, zvnútra vnútorné orgány, ktoré obsahujú aj rozpustený kyslík.
Stanovená norma atmosférického tlaku sa v každom regióne líši: pre Moskvu je priemer 747-748 mm Hg, ale v Petrohrade je norma oveľa vyššia - 753-755 mm Hg. To však neznamená, že každý obyvateľ mesta bude tieto ukazovatele vnímať správne: niektorí potrebujú rovnakých 750 - 760 mm Hg, bez ohľadu na miesto ich bydliska - dočasného alebo trvalého. Zároveň sú čísla v lete vždy vyššie ako v zime.
Ľudské telo je veľmi flexibilné, pri správnom tréningu sa dokáže prispôsobiť kolísaniu atmosférického tlaku (v určitých medziach), a jeho dlhotrvajúcemu poklesu resp. propagácia sa uskutoční bezbolestné. Športovci v dôsledku zmenených ukazovateľov fyzickej odolnosti môžu na dlhú dobu byť v podmienkach nízkeho atmosférického tlaku a cítiť sa dobre. ale obyčajný človekčasto na sebe pociťuje všetky výkyvy, najmä ak sa vyskytujú v rozmedzí 2-3 jednotiek a vyskytujú sa v krátkom čase.
Aklimatizácia po dlhom lete, t.j. posun stráží a klimatickými zónami- jeden z najjednoduchších príkladov vplyvu zmien atmosférického tlaku na telo.
Keď sa gravitačná sila vzduchu pôsobiaca na telo prudko zvýši alebo zníži, mala by sa zmeniť aj aktivita vnútorného odporu. V cievach teda nastáva reakcia, v ktorej sa kyslík mieša s krvou. V reakcii na kolísanie atmosférického tlaku vo vnútri človeka začína kolísanie krvného tlaku. Ak je telo zdravé, cievy sa rýchlo a hladko prispôsobia, nebudú žiadne špeciálne problémy, zmeny "prejdú". Ak sú však veľmi pomaly stlačené a uvoľnené, normálny prietok krvi sa naruší: zhustne, trhne sa, alebo naopak, sotva ide svojou cestou. To je typické pre ľudí s patológiami kardiovaskulárneho systému.
Nie vždy však takýto krok človeka zachráni pred závislosťou od počasia. Navyše vplyv atmosférického tlaku na krvný tlak človeka nie je jediným negatívnym bodom. Existuje aj vzťah medzi dýchací systém a hmotnosť vzduchu, najmä pre človeka žijúceho v metropole, kde situáciu zhoršuje znečistenie plynom, nedostatok kyslíka v dôsledku množstva „betónových boxov“ a takmer úplná absencia Zelené priestory. Trpí aj imunitný systém, pretože podiel leukocytov klesá, čo vedie k oslabeniu ochranné funkcie organizmu. Náhodne preletený vírus môže spôsobiť dlhodobé a vážne ochorenie.
Vplyv prirodzenej nestability ovplyvňuje fyzický aj psychický stav človeka:
Tiež v hlboký starovekľudia si všimli, že vzduch vyvíja tlak na predmety na zemi, najmä počas búrok a hurikánov. Využil tento tlak, prinútil vietor pohybovať plachetnicami, otáčať krídla veterných mlynov. Dlho sa však nepodarilo dokázať, že vzduch má váhu. Až v 17. storočí sa uskutočnil experiment, ktorý dokázal váhu vzduchu. Dôvodom bola náhodná okolnosť.
V Taliansku v roku 1640 toskánsky vojvoda plánoval usporiadať fontánu na terase svojho paláca. Voda pre túto fontánu sa musela čerpať z neďalekého jazera, ale voda nestúpala vyššie ako 32 stôp. Vojvoda sa obrátil na Galilea, vtedy už hlbokého starca, aby mu to vysvetlil. Veľký vedec bol zmätený a okamžite nenašiel, ako tento jav vysvetliť. A len Galileov študent Torricelli po dlhých experimentoch dokázal, že vzduch má váhu a tlak atmosféry vyrovnáva stĺpec vody 32 stôp. Vo svojom výskume zašiel ešte ďalej a v roku 1643 vynašiel prístroj na meranie atmosférického tlaku - barometer.
takze na 1 cm² zemského povrchu pôsobí vzduch tlakom rovným 1,033 kg... Všetky objekty na Zemi, ako aj ľudské telo, zažívajú takýto tlak na 1 cm². Ak vezmeme povrch ľudského tela v priemere rovnajúci sa asi 15 000 cm², potom je zrejmé, že je pod tlakom asi 15 500 kg.
Prečo človek nepociťuje žiadne nepríjemnosti a necíti túto ťažkosť? A to sa deje preto, že tlak je rozložený rovnomerne po celom povrchu tela a vonkajší tlak je vyvážený vnútorným tlakom vzduchu, ktorý napĺňa všetky naše orgány. Ľudské telo (a nielen ono, ale aj mnohých predstaviteľov fauny) je prispôsobené atmosférickému tlaku, s ním sú vyvinuté všetky orgány a len s ním môžu normálne fungovať. Pri systematickom a dlhotrvajúcom tréningu sa človek dokáže prispôsobiť a žiť pod zníženým tlakom.
Atmosférický tlak možno merať v milimetroch ortuťového stĺpca (mm Hg), ako aj v milibaroch (mb), ale v súčasnosti sa ako jednotky atmosférického tlaku v sústave SI berú Pascal a hektoPascal (hPa). HectoPascal sa číselne rovná milibaru (mb). Atmosférický tlak rovný 760 mm. rt. čl. = 1 013,25 hPa = 1 013,25 mbar. považované za normálne.
To však vôbec neznamená, že takáto hodnota atmosférického tlaku je klimatickou normou pre všetky regióny a počas celého roka.
Obyvatelia Vladivostoku majú šťastie: priemerný atmosférický tlak za rok je asi 761 mm. rt. čl., hoci obyvatelia horskej dediny Tok-Dzhalung v Tibete v nadmorskej výške 4 919 m tiež netrpia a atmosférický tlak je tam pri teplote 0˚С iba 413 mm. rt. čl.
Správy o počasí prenášajú každé ráno údaje o atmosférickom tlaku pre Vladivostok a na žiadosť rozhlasových poslucháčov nie v hPa, ale v mm. rt. čl. na hladine mora.
Prečo sa atmosférický tlak meria na súši najčastejšie ako hladina mora?
Faktom je, že atmosférický tlak klesá s výškou a je dosť významný. Takže v nadmorskej výške 5000 m je už asi dvakrát nižšia. Preto, aby sme získali predstavu o reálnom priestorovom rozložení atmosférického tlaku a pre porovnateľnosť jeho hodnoty v rôznych lokalitách a na rôzne výšky, na zostavovanie synoptických grafov a pod., sa tlak dostáva na jednu úroveň, t.j. na hladinu mora.
Atmosférický tlak nameraný v mieste meteorologickej stanice, nachádzajúcej sa v nadmorskej výške 187 m n.m., je v priemere 16-18 mm. rt. čl. nižšie ako dole na brehu mora.
Obrázok ukazuje ročná sadzba priemerný mesačný atmosférický tlak o Vladivostok. Takýto priebeh atmosférického tlaku (so zimným maximom a letným minimom) je typický pre kontinentálne oblasti a z hľadiska veľkosti ročná amplitúda(asi 12 mm Hg. Art.) možno priradiť k prechodnému typu: od kontinentálneho po oceánsky.
Pre porovnanie, veľkosť amplitúdy v a je 15-19 mm. rt. Art., a in a len 3,75 mm. rt. čl.
Čo sa týka blahobytu človeka, ktorý dlhodobo žije v určitej oblasti, zvyčajný (charakteristický) tlak by nemal spôsobiť zvláštne zhoršenie blahobytu, ale k zlyhaniu dochádza najčastejšie pri prudkých neperiodických výkyvoch atmosférický tlak a spravidla ≥2-3 mm. rt. čl. / 3 hodiny. V týchto prípadoch dokonca takmer zdravých ľudíúčinnosť klesá, cíti sa ťažkosť v tele, objavuje sa bolesť hlavy.
Počasie nevieme ovplyvniť, no svojmu telu môžeme pomôcť toto prežiť ťažké obdobie vôbec nie ťažké.
Ako sa vyrovnať s výkyvmi barometrického tlaku počas dňa?
S prognózou výrazného zhoršenia poveternostné podmienky, to znamená náhle zmeny atmosférického tlaku, v prvom rade by ste nemali panikáriť, upokojiť sa a čo najviac znížiť fyzickú aktivitu. Pre tých, ktorých adaptačné reakcie sú dosť ťažké, je potrebné poradiť sa s lekárom o vymenovaní vhodných liekov.
Špeciálne pre Primpogodu, popredného klimatológa Primhydromet E.A. Mendelssohna
